18. Нарисуйте процесс фазового превращения льда в р,t-координатах и поясните происходящие процессы. Дайте определение тройной точки. Что такое сублимация?
Рассмотрим процесс превращения вещества из твердого в жидкое состояние и из твердого в газообразное (льда в воду и пар).
В результате этого будут последовательно осуществляться следующие процессы: нагревание льда до температуры плавления, плавление его при постоянной, зависящей от давления температуре, нагревание воды до температуры кипения, парообразование при постоянной, зависящей от давления температуре и, наконец, перегрев пара.
Соединив температуры плавления и кипения при разных давлениях получим кривую фазового перехода.
Точка А – тройная точка - состояние, в котором могут одновременно находиться в равновесии пар, вода и лед.
При давлениях ниже тройной точки лед переходит в пар, минуя стадию жидкости. Процесс образования пара непосредственно из льда называется сублимацией.
Линия АВ – линия плавления, линия АС – линия кипения, линия АD – линия сублимации.
19. Запишите уравнение неразрывности потока для газа и поясните входящие в него величины.
При движении потока газа по герметичному каналу переменного сечения его массовый расход остается постоянным.
Уравнение неразрывности потока для газа выражается формулой:
В этой формуле: G - расход газа, кг/сек; F, F1, F2 - площади поперечных сечений канала, м2; v, v1, v2 - удельные объемы, м3/кг, соответствующие состояниям газа в отдельных сечениях; c, с1, с2 - скорости газа в отдельных сечениях канала, м/сек.
20. Запишите уравнение первого закона термодинамики для потока и поясните входящие в него величины.
Теплота, подведенная к потоку рабочего тела извне, расходуется на увеличение энтальпии рабочего тела, производство технической работы и изменение кинетической энергии потока.
qвнеш
= dh
+ lтех
+
В формулу первого закона термодинамики для потока входят удельные величины.
Здесь: qвнеш
– подведенное из вне теплота, dh
= h2
– h1
– изменение энтальпии потока, lтех
– техническая работа,
-
изменение кинетической энергии потока,
с1
и с2
– скорости потока на входе и выходе из
системы.
21. Что такое дросселирование, какие параметры и функции состояния вещества и как при этом меняются?
Если на пути движения газа или пара в канале встречается препятствие (местное сопротивление), частично загромождающее поперечное сечение потока, то давление за препятствием всегда оказывается меньше, чем перед ним. Этот процесс уменьшения давления, при которого нет ни увеличения кинетической энергии, ни совершения технической работы, называется дросселированием.
Дросселирование рабочего тела в пористой перегородке
При дросселировании рабочего тела его энтальпия остается постоянной, энтропия и объем увеличиваются, давление падает. Температура в разных условиях меняется по-разному.
В результате дросселирования температура идеального газа остается постоянной. При дросселировании реальных газов они охлаждаются. Изменение температуры при дросселировании называется эффектом Джоуля - Томсона.